Świat zwierząt Wyżyny Krakowskiej również odznacza się szczególnym bogactwem i różnorodnością. Stwierdzono tu 50 gatunków ssaków, ponad 170 gatunków ptaków (w tym około 150 lęgowych), około 20 gatunków płazów i gadów oraz 25-30 gatunków ryb.

Fauna dużych ssaków, z uwagi na gęste zaludnienie Wyżyny jest uboga. Na uwagę zasługuje występujący w Puszczy Dulowskiej łoś. Z innych ssaków można wymienić: sarnę, dzika, borsuka, kunę leśną, zająca szaraka, bobra, wydrę czy zagrożonego wyginięciem w Polsce chomika europejskiego.

Wyjątkową wartość przyrodniczą ma fauna nietoperzy. Spośród 21 gatunków krajowych na terenie Jury występuje aż 19. Takim bogactwem nie może poszczycić się żaden inny region w Polsce. Niektóre, jak podkowiec duży oraz nocek orzęsiony, nie występują w innych rejonach Polski.
 

Wśród niezwykle bogatej fauny ptaków, obejmującej prawie 50% awifauny Polski, występują gatunki rzadkie takie jak: bocian czarny, zimorodek, derkacz, dzierzba gąsiorek, dzięcioł zielonosiwy i czarny, muchołówka białoszyja i żałobna, kląskawka, potrzeszcz. Drapieżne ptaki reprezentują: trzmielojad, jastrząb gołębiarz, kobuz, krogulec, błotniaki zbożowy, łąkowy i stawowy, myszołów włochaty, orlik krzykliwy, drzemlik, kobuz i kruk, a sowy: puszczyk, płomykówka, sowa uszata, pójdźka. Ze środowiskiem wodnym związane są zimorodki, pluszcze, perkozy dwuczube, perkozki, łabedzie nieme, czaple siwe, łyski, krzyżówki, głowienki, mewy śmieszki, kokoszki wodne.
 

Bardzo bogata jest fauna bezkręgowców. Na Wyżynie Krakowskiej występuje prawie polowa wszystkich krajowych gatunków: ponad 1200 gatunków motyli, 700 gatunków chrząszczy, 250 gatunków pszczołowatych i prawie 100 gatunków mięczaków.  Wśród nich duży odsetek stanowią gatunki kserotermiczne związane z ciepłymi obszarami południowej i południowo-wschodniej Europy oraz Azji.